JP2722287B2 - レーザセンサにおける位置検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アーク溶接やシーリン
グ等を行なうロボットに取り付けられるレーザセンサに
関し、該センサによる溶接やシーリング等の位置の検出
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アーク溶接ロボットやシーリングロボッ
ト等には、溶接位置やシーリング位置を検出するため
に、レーザセンサが用いられている。このレーザセンサ
は図１に示すような構造を有している。図１中１０は検
出部で、レーザ発振器１１，レーザビームをスキャンさ
せる揺動ミラー（ガルバノメータ）１２，反射光を捕ら
えて受光素子１４に像を作る光学系１３を有し、制御部
２０には、レーザ発振器１１を駆動しレーザビームを発
生させるレーザ駆動部２１，揺動ミラー１２を揺動させ
るミラー操作部２２，受光素子１４で受光した位置か
ら、位置を検出する信号検出部２３で構成されている。

【０００３】レーザ駆動部２１により、レーザ発振器１
１を駆動し、レーザビームを発生させると共に、ミラー
操作部２２を駆動し揺動ミラー１２を揺動させて、レー
ザ発振器１１から発生するレーザビームを対象物３０上
に当て走査させる。対象物３０上で拡散反射したレーザ
ビームは光学系１３により、対象物上の反射位置に応じ
て、受光素子１４上に像を作ることになる。該受光素子
には、非分割型・積分型素子のＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）か、分割
型素子のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅ
ｖｉｃｅ）などが使用される。

【０００４】ＰＳＤを用いたセンサの場合、図２に示す
ように、受光面に当たった光（反射光の像）は光電流に
変換され、素子の両側の電極から外部に流れ、この二つ
の電極に流れる電流値より受光面に光の当たった位置ｘ
ａが導き出される。すなわち、受光素子の中央から各電
極までの距離をＬとし、入射光の当たった位置を中央か
らの距離ｘａの位置に入射光が当たったとし、各電極に
流れる電流値を図に示すようにＩ1 ，Ｉ2 とすると、距
離ｘａは次の第１式で求められる。 ｘａ＝Ｌ・（Ｉ2-Ｉ1 ）／（Ｉ2 ＋Ｉ1 ） …（１） こうして求められた受光素子上の入射光の位置ｘａよ
り、後述するようにセンサから対象物３０の位置を算出
している。

【０００５】また、受光素子１４としてＣＣＤを用いた
センサの場合には、受光面に当たった光（反射光の像）
は光電子に変換され、そのセルに蓄えられる。セルに蓄
積された電荷は、所定周期毎１番端から順に外部に出力
され、ＣＣＤの場合、光が多く当たったセルほど蓄積さ
れる電荷も多く、したがって１番出力の大きいセル位置
（セル番号）を求めれば、反射光の当たった位置がわか
る。この位置により、センサから対象物３０の位置を算
出する。

【０００６】図３は受光素子１４で検出した位置ｘａに
より、センサからの対象物３０の座標位置（Ｘ，Ｙ）を
求める説明図で、光学系の中心と受光素子１４の中央点
とを結ぶ線上にセンサ原点（０，０）があるとし、この
線をＹ軸、このＹ軸に直交する軸をＸ軸とし、原点から
光学系の中心までの距離をＬ１、光学系の中心から受光
素子１４の中央点までの距離をＬ２、センサ原点からＸ
軸方向への揺動ミラー１２の揺動中心までの距離をＤ、
センサ原点から揺動ミラーの揺動中心までのＹ軸距離を
Ｌ０、揺動ミラー１２によるレーザビームの反射光のＹ
軸方向に対する角度をθ、受光素子１４での受光位置を
ｘａとすると、レーザビームが対象物に当たり反射した
座標位置（Ｘ，Ｙ）は次の第２，第３式の演算を行なっ
て求めることができる。

【０００７】 Ｘ＝ｘａ・［（Ｌ1 −Ｌ0 ）・tan θ＋Ｄ］／（ｘａ＋Ｌ2 ・tan θ） …（２） Ｙ＝［Ｌ1 ・ｘａ＋Ｌ2 ・（Ｌ0 ・tan θ−Ｄ）］／（ｘａ＋Ｌ2 ・tan θ） …（３）

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】受光素子にＰＳＤを使
用した場合には、該ＰＳＤは非分割型・積分型素子であ
るため、検出分解能は非常に高い。しかし、受光面に当
たった光は全て光電流に変換されるため、受光面に当た
る光が求めるビーム（反射光）であれば問題がないが、
反射光以外の光、例えば、アーク溶接に使用する場合に
おいてはアーク光のようなノイズ光や、２次反射光のよ
うなものを同時に受光面に受光することになる。その結
果、これらの入射光も光電流に変換され素子両端の電極
から出力されることになるので、結果として求めるビー
ム位置（反射光の入力位置）はずれることになる。検出
ビーム位置のずれは上記第２式，第３式の計算で得られ
る対象物の位置のずれとなってあらわれ、センサの検出
精度を悪化させる。

【０００９】例えば、図４に示すように、揺動ミラー１
２で反射したビームＢ0 は対象物３０で反射し１次反射
光Ｂ１として受光素子１４上に像を作る。一方対象物３
０上で反射したビームはさらに反射し２次反射光Ｂ２と
して受光素子１４上に像を作ることになり、受光素子１
４は１次，２次の反射光をうけ、この反射光により、受
光素子１４の両端の電極に流れる電流は１次、２次の反
射光の影響を受けて、１次反射光と２次反射光を合成し
た出力位置ｘａを示すことになる。その結果この出力位
置ｘａに基づいて計算される対象物３０の位置は図４に
３０´で示すように実際の位置とずれた位置を示すこと
になる。

【００１０】また、受光素子１４としてＣＣＤを用いた
場合には、ＣＣＤを構成する各セル単位で別個に光電変
換を行なうので、ノイズ光や２次反射光と１次反射光を
区別して検出することができる。そのため、上述したＰ
ＳＤの場合とは異なり、２次反射光等の影響を受けない
という利点がある。しかし、ＣＣＤの各セルはある大き
さを有しており、セルとセルの間隔がセンサの分解能の
限界となる。そのため、セルの小さいもの、若しくは、
セル数の大きいものを用いて分解能を向上させることに
なるが、そうすれば、素子が高価になること、または外
形が大きくなる等の欠点が生じ好ましくない。また、レ
ーザ光は可干渉性なため、ＣＣＤの出力波形に強弱がで
きやすく、出力が最大となるセル位置が変動し正確なビ
ーム受光位置を検出することができないという問題もあ
る。

【００１１】そこで本発明の目的は、受光素子としてＣ
ＣＤを用い、かつＰＳＤと同じ積分型の処理を行なって
検出分解能を向上した位置検出方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、対象物の位置
を検出するレーザセンサの受光素子にＣＣＤを用い、Ｃ
ＣＤの各セルの出力とそのセルの位置の積和を求めると
共に各セルの出力を加算し、上記ＣＣＤの出力が設定さ
れたしきい値を越えるとリセットされ、該しきい値以下
になると走査するセル数を計数し、設定された値になる
と計数を停止し出力を出す手段を設け、該手段から出力
があると上記積和を上記加算値で除し受光位置を求める
と共に、上記積和および加算値をリセットし、設定所定
間隔をおいて上記しきい値を越える受光位置を１以上検
出し、検出された１以上の受光位置より、レーザビーム
の１次反射光による受光位置をもとめて対象物の位置を
検出するようにした。

【００１３】更に、レーザビームの走査角度を変化させ
て１以上の受光位置を逐次検出すると共に、２以上の受
光位置が検出される直前の走査角度に対応する第１の受
光位置と２以上の受光位置が検出されなくなった直後の
走査角度に対応する第２の受光位置とを記憶し、上記第
１の受光位置を得る前の走査角度において得られた１つ
の受光位置と上記第１の受光位置に夫々対応する対象物
位置とを結ぶ直線と、上記第２の受光位置を得た後に得
られた１つの受光位置と上記第２の受光位置に夫々対応
する対象物位置とを結ぶ直線との交点を求めることによ
り、２次反射光等の影響を除去して対象物の位置を検出
する。また、同一走査角度に対応して記憶された２以上
の受光位置が最も接近する最接近走査角度を検出すると
共に、走査角度の小さい方から上記最接近走査角度まで
は小さい値の受光位置を、また、上記最接近走査角度か
ら走査角度最大値までは大きい値の受光位置を１次反射
光の受光位置として検出することにより、２次反射光等
の影響を除去して対象物の位置を的確に検出する。

【００１４】

【作用】ＣＣＤの各セルの出力とそのセルの位置の積和
を求め、この積和を各セルの出力の加算値で除すと、積
和の重心位置が求められる。すなわち、受光素子上での
受光位置が各セルで分割されない位置としてもとめら
れ、精度の高い位置がもとめられる。この受光位置によ
って対象物の位置をもとめれば、精度の高い対象物の位
置を求めることができる。また、セルの出力が設定しき
い値を越え、その後該しきい値以下になって設定所定距
離離れた位置に達する毎に、上記積和と加算値より重心
位置を求めることにより、１次反射光や２次反射光等の
複数の受光位置が個別に検出される。更に、レーザビー
ムの走査角度を変化させて受光位置を検出する間に同一
走査角度に対して２以上の受光位置が検出された場合に
は、２以上の受光位置を同時に記憶したデータ、すなわ
ち、２次反射光等の受光位置を１次反射光の受光位置と
同時に記憶したデータが全て無視され、対象物の位置
は、１次反射光の受光位置のみを記憶したデータから算
出されたレーザビームの移動軌跡の交点として検出され
る。

【００１５】また、同一走査角度に対して２以上の受光
位置が検出された場合には、同一走査角度で２以上の受
光位置が最も接近する最接近走査角度を基準としてレー
ザビームの走査角度が２分され、各走査角度の区分で検
出された複数の受光位置の値の大小関係に基いて１次反
射光の受光位置のみが対象物の位置として検出される。

【００１６】

【実施例】本発明のレーザセンサの構成は図１に示す従
来のレーザセンサとほぼ同一であるが、受光素子１４と
してＣＣＤが用いられていることを特徴とし、また、従
来のものと比較し、信号検出部２３の構成が相違する点
である。図５は本発明の一実施例における信号検出部２
３のブロック図で、４０はサンプルホールド信号ＳＨ、
およびゲート信号ＴＧを出力するタイミングＩＣで、ゲ
ート信号ＴＧを出力する一周期間に受光素子１４が有す
るセルの数だけのサンプルホールド信号ＳＨを出力す
る。この実施例では、受光素子１４は反射光を受光する
セルが１０２４個と受光しないオプティカルブラックの
セルが両側にそれぞれ２８個設けられ、合計１０８０個
のセルを有しており、ゲート信号ＴＧが出力される間に
サンプルホールド信号ＳＨが１０８０出力されることに
なる。

【００１７】１４はＣＣＤで構成された受光素子で、上
記サンプルホールド信号ＳＨによって順次各セルを指定
し、各セルに当たった光の強さに応じて蓄積された電荷
に応じた電圧を出力する。出力された電圧はサンプルホ
ールド信号ＳＨに同期してＡ／Ｄ変換器４３でディジタ
ル信号に変換され、その値Ｃｉ（ｉは１からセルの数ま
で変化する。上記例で、１〜１０８０まで変化する）は
後述するコンパレータ４４，加算回路４６，積和演算回
路４２に入力される。４１はセルカウンタで、上記ゲー
ト信号ＴＧが出力される毎にリセットされ、上記サンプ
ルホールド信号ＳＨを計数するものである。４２は積和
演算回路で、サンプルホールド信号ＳＨに同期して上記
セルカウンタ４１の出力ｘｉとＡ／Ｄ変換器４３から出
力される値Ｃｉが掛け合わされ、かつ、順次加算され
る。すなわち、次の第４式の演算を行なう。

【００１８】 ΣＣｉ×ｘｉ …（４） また、該積和演算回路４２は後述するカウンタ４５の出
力およびゲート信号ＴＧでリセットされる。

【００１９】４４はコンパレータで、サンプルホールド
信号ＳＨに同期してＡ／Ｄ変換器４３の出力と設定され
たしきい値Ｖｓを比較し、該しきい値Ｖｓ以上になると
出力を出しカウンタ４５をリセットする。カウンタ４５
はサンプルホールド信号ＳＨを計数し、上記コンパレー
タ４４から出力信号が出力される毎にリセットされる。
そして、このカウンタ４５は、設定値Ｎを越えると出力
を出し、積和演算回路４２、および後述する加算器４
６，割算回路４７をリセットすると共に、該カウンタ４
５の計数を停止し、コンパレータ４４から出力が出され
るとリセットされ計数を開始する。

【００２０】加算回路４６はサンプルホールド信号ＳＨ
に同期してＡ／Ｄ変換器４３の出力Ｃｉを順次加算しそ
の出力ΣＣｉを割算回路４７に出力し、また、カウンタ
４５の出力およびゲート信号ＴＧでリセットされる。割
算回路４７は積和演算回路４２の出力ΣＣｉ×ｘｉを加
算回路４６の出力ΣＣｉで割り、受光素子１４が受光し
た位置を求める。すなわち、次の第５式の演算を行なう
ことによって受光ビームの重心位置を求めることによっ
て受光位置ｘａを求める。

【００２１】 ｘａ＝（ΣＣｉ×ｘｉ）／ΣＣｉ …（５） ラッチバッファ４８，４９は必要数直列に接続され（一
般的には１次反射光と２次反射光の二つの情報を記憶す
るために２つ直列に接続されているが、ノイズ光の出現
頻度に合わせその数を増加させる）、カウンタ４５の出
力に合わせ、記憶している割算回路４７の位置情報ｘａ
を次のラッチバッファに送り出し、さらに割算回路４７
から出力される受光位置ｘａを記憶する。また、該ラッ
チバッファ４８，４９，…はゲート信号ＴＧに合わせて
受光位置ｘａを制御装置５０に送出しリセットされる。
制御装置５０はプロセッサ，メモリ等で構成され、後述
する処理を行なって対象物の位置を求める。なお、この
制御装置は該レーザセンサを使用する溶接ロボットやシ
ーリングロボットの制御装置でもよい。

【００２２】次に、この図５に示す信号検出部２３の動
作を説明する。例えば、受光素子１４の各セルｘｉ（ｉ
＝１〜１０８０）に蓄積された電荷の値Ｃｉが図６に示
される状態であったとする。なお、図６で横軸はセル位
置（セル番号）ｘｉで縦軸は各セルに記憶された電荷の
値Ｃｉである。まず、タイミングＩＣから、ゲート信号
ＴＧが出力され、全ての要素がリセット状態にされ、次
に、サンプルホールド信号ＳＨが出力される毎に、セル
カウンタ４１はサンプルホールド信号ＳＨを計数し、そ
の計数値を出力する。すなわち、セルの位置をｘ1 から
順次出力する。一方受光素子１４はサンプルホールド信
号ＳＨが入力される毎に１番目のセルから順次そのセル
に蓄積した電荷に応じた電圧を出力し、Ａ／Ｄ変換器４
３によってディジタル信号Ｃｉに変換され、積和演算回
路４２は第４式の演算を行ないその結果を割算回路４７
に出力する。また、加算回路４６はＡ／Ｄ変換器４３の
出力を加算し、その結果を割算回路４７に出力し、割算
回路４７は第５式の演算を行なう。

【００２３】一方コンパレータ４４はＡ／Ｄ変換器４３
の出力Ｃｉと設定されたしきい値Ｖｓとを比較する。以
下サンプルホールド信号ＳＨが出力される毎に上記処理
を各要素が行なっており、図６の例でセルカウンタ４１
の出力ｘｉの値がｘｋ1 になり、この位置のセルの出力
Ｃｉの値がしきい値Ｖｓを越えると、コンパレータ４４
は出力を出しカウンタ４５をリセットする。さらに進ん
で、セルカウンタ４１の出力がｘｋ2 の値になった時、
その時のセルの出力Ｃｉがしきい値Ｖｓ以下になると、
コンパレータ４４の出力は停止し、カウンタ４５はサン
プルホールド信号ＳＨの計数を開始する。そして、セル
カウンタ４１の出力がｘｋ3 になったとき、カウンタ４
５の計数値が設定された値Ｎを越えたとすると、この
時、該カウンタ４５は出力を出し計数を停止すると共
に、ラッチバッファ４８の記憶値をラッチバッファ４９
に送り、割算回路４７の出力をラッチバッファ４８に記
憶する。

【００２４】そして、加算回路４６，積和演算回路４
２，割算回路４７をリセットする。すなわち、割算回路
４７は積和演算回路４２と加算回路４６の出力で第５式
の演算を行なっており、その結果、カウンタ４５から出
力が出された時の該割算回路４７の出力はセル位置ｘ１
からセル位置ｘｋ3 までにおける重心位置すなわち受光
位置ｘａ１を出力することになり、この値ｘａ１がラッ
チバッファ４８に記憶されることになる。

【００２５】さらに進んで、セルカウンタ４１の出力が
ｘｋ4 になり、Ａ／Ｄ変換器４３の出力がしきい値Ｖｓ
を越えると、コンパレータ４４から出力が出てカウンタ
４５は再びリセットされる。また、セルカウンタ４１の
出力がｘｋ５の値になったとき、コンパレータ４４の出
力が停止し、カウンタ４５は再び計数を開始するが、図
６に示す例では設定値Ｎを越える前に、Ａ／Ｄ変換器の
出力がしきい値Ｖｓを越えるため再びリセットされる。
セルカウンタ４１の出力がｘｋ6 になったときＡ／Ｄ変
換器４３の出力はしきい値Ｖｓ以下となりカウンタ４５
は計数を開始する。そして、セルカウンタ４１の出力が
ｘｋ7 になったとき、上記カウンタ４５の計数値が設定
された値Ｎを越えたとすると、この時、該カウンタ４５
は出力を出し計数を停止すると共に、ラッチバッファ４
８に記憶する受光位置ｘａ１をラッチバッファ４９に送
り、割算回路４７の出力をラッチバッファ４８に記憶す
る。

【００２６】そして、加算回路４６，積和演算回路４
２，割算回路４７をリセットする。その結果、積和演算
回路４２は先にリセットされたｘｋ3 の位置から積和の
値（ΣＣｉ×ｘｉ）を出力し加算回路４６は位置ｘｋ3
からＡ／Ｄ変換器の出力Ｃｉを加算した出力（ΣＣｉ）
を出力していたので、カウンタ４５から出力が出された
時の該割算回路４７の出力はセル位置ｘｋ3 からセル位
置ｘｋ7 までにおける重心位置すなわち受光位置ｘａ２
を出力することになり、この値ｘａ２がラッチバッファ
４８に記憶されることになる。

【００２７】そして、ゲート信号ＴＧが出力されると、
ラッチバッファ４８，４９の記憶値は制御装置５０に出
力しリセットされる。また、ゲート信号ＴＧが出力され
ることにより、積和演算回路４２，加算回路４６もリセ
ットされ、さらにセルカウンタ４１もリセットされ、受
光素子１４の１番目のセルから再び走査を開始し、上述
した動作を行なう。

【００２８】次に、対象物の位置を検出するために制御
装置５０が実施する処理に関する第１の実施例の動作
を、図７に示す制御装置のプロセッサが実施する処理の
フローチャートと共に説明する。この実施例は、レーザ
ビームの走査角度を変化させて受光位置を逐次検出する
と共に、２次反射光が検出される直前の走査角度に対応
する１次反射光の位置と２次反射光が検出されなくなっ
た直後の走査角度に対応する１次反射光の位置とを記憶
し、最小走査角度と最大走査角度における各受光位置と
の関係から対象物の位置を検出するようにしたものであ
る。

【００２９】まず、該レーザセンサを取り付けたロボッ
トの制御装置から走査指令（ロボット制御装置のプロセ
ッサがこのレーザセンサの制御装置を兼ねている場合に
はロボットの動作に合わせて該制御装置から発生する走
査指令）により、レーザ駆動部２１は駆動を開始し、レ
ーザ発振器１１からレーザビームを発振させる。そし
て、プロセッサはミラー操作部２２に走査開始指令を出
力する（ステップＳ１）。ミラー操作部２２はゲート信
号ＴＧが入力される毎に、設定された所定ピッチだけミ
ラー１２の傾きを変え、設定された揺動角度まで揺動す
ることになる。なお、レーザビームの走査角度を決める
ミラー１２の傾きは図４の反時計方向の揺動限界が最小
走査角度に対応し、ミラー１２が時計方向に揺動するに
つれてレーザビームの走査角度が大きくなる。一方プロ
セッサはゲート信号が入力される毎に、ラッチバッファ
４８，４９から送られてくる受光位置ｘａ1 ，ｘａ2 を
読み取る。走査開始指令直後におけるミラーの傾きは通
常対象物３０の一平面上にレーザビームを反射させ、２
次反射光がない位置に設定されているので、ラッチバッ
ファ４８，４９から送られてくる位置ｘａは１次反射光
による１つのデータである。例えば図４に示すような対
象物３０の場合、始めは２次反射光はなく、１次反射光
のみであり、この１次反射光による位置のデータだけが
送られてくる。プロセッサはこの走査開始時点のデータ
をレジスタＲ（Ｐａ）に格納し（ステップＳ２）、状態
記憶フラグＦに０をセットする（ステップＳ３）。

【００３０】図８は図４に示すような対象物３０に対す
るレーザビーム走査角度（揺動ミラー角度）と受光素子
１４の受光位置ｘａとの関係を説明した図で、始めはレ
ーザビームが対象物に当たり反射する位置は溶接もしく
はシーリングしようとする屈曲部から遠く、１次反射光
しか生じないので、受光素子１４の受光位置ｘａは１つ
であり、ラッチバッファ４８からのデータのみが制御装
置５０に送られてくる。レーザビーム走査角度が増大
し、対象物３０に当たるレーザビームの位置が屈曲部に
近付くと２次反射光が発生し、これにより、１次反射光
と２次反射光による受光位置が２つになり、ラッチバッ
ファ４８，４９から、データが２つ送られてくるように
なる。そして、１次反射光と２次反射光が非常に接近
し、または、重合した場合には、２次反射光が見掛上一
時的に消失し、ラッチバッファ４８からのデータのみが
送られてくるようになるが、走査角度の変化にともなっ
て１次反射光と２次反射光が再び分離すると再度２つの
受光位置が検出されるようになる。さらにレーザビーム
走査角度が増大すると、レーザビームが対象物に当たり
反射する位置は屈曲部から遠ざかり、２次反射光がなく
なり、再び受光位置は１つとなる。

【００３１】そこで、プロセッサは走査開始時点で送ら
れてくる１つの受光位置のデータをレジスタＲ（Ｐａ）
に記憶する。図８の例で、この位置がＰａであったと
し、この位置ＰａがレジスタＲ（Ｐａ）に記憶されるこ
とになる。

【００３２】その後、ゲート信号ＴＧが出力される毎
に、ミラー走査部２２は１ピッチ揺動ミラー１２を傾
け、また、プロセッサはゲート信号ＴＧと同期して、レ
ーザビームの走査角度が変化する毎、ステップＳ４乃至
ステップＳ１９に示されるような処理を選択的に繰り返
し実行することとなる。

【００３３】まず、走査を開始した直後の段階では反射
成分が１つしかなく、状態記憶フラグＦの値は初期値０
であり、しかも、ビームの走査角度は最大走査角度に達
していないから、制御装置のプロセッサは、ステップＳ
４に対応する処理でレーザビームの走査角度が変化する
毎にラッチバッファ４８からのデータを読込み、ステッ
プＳ５乃至ステップＳ８の処理を繰り返し実行し、最新
の走査角度に対応する１次反射光の受光位置データを該
走査角度に対応してレジスタＲ（Ｐｂ）に更新記憶する
こととなる（ステップＳ７）。

【００３４】そして、対象物３０に当たるレーザビーム
の位置が屈曲部に近付いて２次反射光が発生し、ラッチ
バッファ４８，４９から２つのデータが送られてくる
と、制御装置のプロセッサはステップＳ５の判別処理で
２次反射光ありと判別し、ステップＳ９の判別処理実行
後、状態記憶フラグＦに１をセットして（ステップＳ１
０）、ステップＳ１４およびステップＳ８の判別処理を
実行し、再度、ステップＳ４に復帰する。この時点でレ
ジスタＲ（Ｐｂ）に記憶されているデータは２次反射光
が検出される直前の走査角度に対応するラッチバッファ
４８の値、即ち、図８に示されるＰｂの受光位置データ
（第１の受光位置）である。

【００３５】２次反射光が発生した段階で状態記憶フラ
グＦに１がセットされる結果、以下、ステップＳ４の処
理でレーザビームの走査角度が変化する毎にステップＳ
５，ステップＳ９，ステップＳ１４，ステップＳ８の処
理が繰り返し実行されることとなる。また、対象物３０
に当たるレーザビームの位置が屈曲部に近付くにつれ、
２次反射光もこの屈曲部の反対位置から徐々に屈曲部に
近付く（図８参照）。

【００３６】１次反射光と２次反射光とが非常に接近す
ると、設定値ＶｓやＮの設定状態によっては１次反射光
と２次反射光とが必ずしも区別できるとは限らず、見掛
け上２次反射光が存在しないかのように判定される場合
があり、また、走査角度の刻み幅が極端に狭いような場
合においては、このような状況が複数回にわたって検出
される場合もある（図８におけ１次反射成分と２次反射
成分との重合点）。この場合、ラッチバッファ４８から
１つのデータのみが送られてくるので、ステップＳ４，
ステップＳ５，ステップＳ９，ステップＳ１４，ステッ
プＳ８の処理を繰り返し実行するプロセッサは、ステッ
プＳ５で２次反射光なしと判定してステップＳ６に移行
するが、状態記憶フラグＦには１がセットされているか
ら、プロセッサは更にステップＳ１１の判別処理実行後
ステップＳ１２に移行して状態記憶フラグＦに２をセッ
トし、ステップＳ８の判別処理実行後、再度、ステップ
Ｓ４に復帰する。１次反射光と２次反射光との区別が不
能となった場合、および、２次反射光が一時的に消失し
た状態においてはステップＳ５の判別結果が偽となる
が、状態記憶フラグＦの値は２であるから、この間、ス
テップＳ４，ステップＳ５，ステップＳ６，ステップＳ
１１，ステップＳ１３およびステップＳ８の処理が繰り
返し実行されることとなる。

【００３７】そして、レーザビームの走査角度が更に変
化して１次反射光と２次反射光とが分離し、ラッチバッ
ファ４８，４９から再び２つのデータが送られてくる
と、制御装置のプロセッサはステップＳ５の判別処理で
２次反射光ありと判定し、ステップＳ９，ステップＳ１
４の判別処理実行後ステップＳ１５に移行して状態記憶
フラグＦに３をセットし、ステップＳ８の判別処理実行
後、再度、ステップＳ４に復帰する。２次反射光が検出
される間は状態記憶フラグＦの値が３であるから、プロ
セッサは、以下、ステップＳ４，ステップＳ５，ステッ
プＳ９，ステップＳ１４，ステップＳ８の処理を繰り返
し実行することとなる。

【００３８】次いで、１次反射光と２次反射光とが更に
離間して２次反射光が検出されなくなると、ステップＳ
５の判別結果が偽となり、プロセッサはステップＳ６，
ステップＳ１１，ステップＳ１３およびステップＳ１６
の判別処理実行後ステップＳ１７に移行して、最新の走
査角度に対応する受光位置データ、すなわち、２次反射
光が検出されなくなった直後の走査角度に対応するラッ
チバッファ４８の値、つまり、図８に示されるＰｃの受
光位置データをレジスタＲ（Ｐｃ）に記憶して、更に、
ステップＳ１８の処理で状態記憶フラグＦに４をセット
してステップＳ８の判別処理を実行し、再度、ステップ
Ｓ４に復帰する。

【００３９】現段階における状態記憶フラグＦの値は４
であり、これ以降、２次反射光が検出されることはない
から、プロセッサはレーザビームの走査角度が変化する
毎にステップＳ４，ステップＳ５，ステップＳ６，ステ
ップＳ１１，ステップＳ１３およびステップＳ１６の判
別処理とステップＳ１９の処理ならびにステップＳ８の
判別処理を繰り返し実行し、逐次、ラッチバッファ４８
の最新の値を走査角度に対応させてレジスタＲ（Ｐｄ）
に更新記憶する。従って、走査角度が最大角度に到達し
てステップＳ８の判別結果が真となった段階では、レジ
スタＲ（Ｐｄ）に最大走査角度に対応する１次反射光の
受光位置、即ち、図８におけるＰｄのデータが記憶され
ていることになる。

【００４０】レジスタＲ（Ｐａ）〜Ｒ（Ｐｄ）に格納さ
れた受光位置は１次反射光のものであり、揺動ミラー１
２によって対象物の平面上をレーザビームが移動して反
射している時は、受光素子に当たる受光位置は直線的に
変化することになるので、レジスタＲ（Ｐａ）に記憶す
る対象物の屈曲点より離れた位置に当たったレーザビー
ムの１次反射による最初の受光位置Ｐａと、レジスタＲ
（Ｐｂ）に記憶する屈曲点に近付き、２次反射光が生じ
る直前の受光位置Ｐｂを結ぶ直線は一方の平面をレーザ
ビームが移動したときの受光位置の移動直線であり、ま
た同様に、レジスタＲ（Ｐｃ），Ｒ（Ｐｄ）に記憶する
受光位置Ｐｃ，Ｐｄを結ぶ直線は他方の平面をレーザビ
ームが移動したときの受光位置の移動直線となる。そし
て、この２つの直線が交差する位置が、対象物の屈曲点
における受光位置をあらわすことになる。

【００４１】そこで、プロセッサは、レジスタＲ（Ｐ
ａ）〜Ｒ（Ｐｄ）に記憶する位置Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐ
ｄに対し第２式、第３式の計算を行ない、各位置に対す
る対象物の座標位置（Ｘａ，Ｙａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）、
（Ｘｃ，Ｙｃ），（Ｘｄ，Ｙｄ）を求め、座標位置（Ｘ
ａ，Ｙａ）と（Ｘｂ，Ｙｂ）、座標位置（Ｘｃ，Ｙｃ）
と（Ｘｄ，Ｙｄ）の組み合わせで直線式を求めこの２つ
の直線の交点を求め、この位置を屈曲点の位置とし、溶
接もしくはシーリングの位置とする（ステップＳ２
０）。

【００４２】上記動作は、溶接位置やシーリング位置の
１点を検出する動作であるが、連続して溶接位置，シー
リング位置を検出する場合には、ステップＳ２０の処理
が終了した後、ミラー１２の揺動方向を逆転してステッ
プＳ１以下の処理を繰り返し実行することになる。この
場合、レジスタＲ（Ｐａ）には図８中の受光位置Ｐｄ
が、レジスタＲ（Ｐｂ）には受光位置Ｐｃが、レジスタ
Ｒ（Ｐｃ）には受光位置Ｐｂが、レジスタＲ（Ｐｄ）に
は受光位置Ｐａが記憶されることになる。

【００４３】次に、同一走査角度に対応して検出された
１次反射光と２次反射光の受光位置が最も接近する最接
近走査角度を検出して１次反射光と２次反射光の受光位
置データを分離し、１次反射光の受光位置のみを抽出す
るようにした第２の実施例について図９および図１０の
フローチャートと共に説明する。この実施例における最
小操作角度はミラー１２の原位置を示すものであり、ま
た、最大走査角度は原位置からの揺動限界を示すもので
ある。なお、レーザセンサ各部の構成および検出対象と
なる対象物３０は上記第１の実施例と同様であり、制御
装置５０におけるプロセッサの処理のみが異なる。対象
物３０に対するレーザビーム走査角度（揺動ミラー角
度）と受光素子１４の受光位置ｘａとの関係を新たに図
１１に示す。

【００４４】図９に示されるような処理を開始したプロ
セッサは、まず、アドレス指標ｊを初期化し（ステップ
Ｔ１）、状態記憶フラグｆに０をセットする（ステップ
Ｔ２）。次いで、ステップＴ３に移行したプロセッサは
ラッチバッファ４８，４９からの受光位置データを読込
むが、走査開始直後の現段階では２次反射光はなく、ラ
ッチバッファ４８からのデータｘａ1 だけが入力される
から、ステップＴ４の判別結果は偽となり、制御装置の
ＲＡＭ等に設けられたアドレスｊのレジスタＲＬ（ｊ）
およびＲＳ（ｊ）の各々にラッチバッファ４８の受光位
置データｘａ1 が記憶される（ステップＴ５）。レジス
タＲＬ（ｊ）およびＲＳ（ｊ）はミラー１２の走査角度
に対応して受光位置を記憶するレジスタであり、アドレ
スｊのレジスタＲＬ（ｊ）およびＲＳ（ｊ）の各々には
走査角度の刻み幅Δθにｊを乗じた走査角度に対応する
受光位置データが記憶される。受光位置データを記憶し
たプロセッサはステップＴ６に移行してアドレス指標ｊ
をインクリメントした後、ミラー１２の走査角度が最大
走査角度に達しているか否かを判別するが（ステップＴ
７）、走査開始直後の現段階では最大走査角度に達して
いないから、再び、ステップＴ３の処理に復帰すること
となる。以下、ステップＴ４の判別結果が偽となる間、
ミラー１２の揺動角度が変化して新たな受光位置データ
が入力される毎に（ステップＴ３）、制御装置のプロセ
ッサはステップＴ５乃至ステップＴ７の処理を繰り返し
実行して、新たな走査角度ｊΔθに対応する１次反射光
の受光位置データｘａ1 をレジスタＲＬ（ｊ）およびＲ
Ｓ（ｊ）の各々に記憶してゆく。従って、図１１に示さ
れる例では走査角度０から走査角度ａΔθの各々に対応
する１次反射光の受光位置データｘａ1 の各々がアドレ
ス０乃至アドレスａのレジスタＲＬ（０）乃至ＲＬ
（ａ）とＲＳ（０）乃至ＲＳ（ａ）に記憶されることと
なる。レジスタＲＬ（０）乃至ＲＬ（ａ）とレジスタＲ
Ｓ（０）乃至ＲＳ（ａ）に記憶された受光位置データの
各々は図１１に示されるような受光素子１４上における
１次反射光の移動軌跡ＬＤ１の要素である。

【００４５】そして、走査角度がａΔθを越えて２次反
射光が発生し、ラッチバッファ４８，４９の双方から受
光位置データｘａ1 ，ｘａ2 が入力されるようになる
と、ステップＴ４の判別結果が真となり、プロセッサは
ステップＴ８に移行して状態記憶フラグｆの値が０であ
るか否か、すなわち、この２次反射光が初めて検出され
た２次反射光であるか否かを判別するが、現段階では状
態記憶フラグｆの値が０、すなわち、この２次反射光が
初めて検出されたものであることを意味する。そこで、
プロセッサはステップＴ９に移行して２次反射光の発生
開始位置のアドレスを記憶するレジスタＡｓにアドレス
指標ｊの現在値を格納し、状態記憶フラグｆに１をセッ
トする（ステップＴ１０）。なお、図１１に示される例
では走査角度がａΔθを越えた時点で初めて２次反射光
が発生しているから、レジスタＡｓにはａ＋１の値が記
憶されることとなる。次いで、プロセッサはラッチバッ
ファ４８からの受光位置データｘａ1 とラッチバッファ
４９からの受光位置データｘａ2 との大小関係を比較し
（ステップＴ１１）、値の大きな方の受光位置データを
レジスタＲＬ（ｊ）に記憶すると共に値の小さい方の受
光位置データをレジスタＲＳ（ｊ）に記憶して（ステッ
プＴ１２，ステップＴ１３）、アドレス指標ｊをインク
リメントした後（ステップＴ６）、ミラー１２の走査角
度が最大走査角度に達しているか否かを判別するが（ス
テップＴ７）、この段階では最大走査角度には達してい
ないから、再び、ステップＴ３の処理に復帰することと
なる。

【００４６】以下、１次反射光と２次反射光が検出され
てラッチバッファ４８，４９の双方から受光位置データ
ｘａ1 ，ｘａ2 が入力される間、ステップＴ４の判別結
果が真となるが、状態記憶フラグｆには既に１がセット
されているので、ステップＴ８の判別結果は偽となる。
従って、プロセッサはミラー１２の揺動角度が変化して
新たな受光位置データが入力される毎に、ステップＴ８
の判別処理実行後ステップＴ１４に移行して２次反射光
の発生終了位置を記憶するレジスタＡｅにアドレス指標
ｊの現在値を更新記憶し、ラッチバッファ４８からの受
光位置データｘａ1 とラッチバッファ４９からの受光位
置データｘａ2 との大小関係を比較して（ステップＴ１
１）、値の大きな方の受光位置データをレジスタＲＬ
（ｊ）に記憶すると共に値の小さい方の受光位置データ
をレジスタＲＳ（ｊ）に記憶して（ステップＴ１２，ス
テップＴ１３）、アドレス指標ｊをインクリメントした
後（ステップＴ６）、ステップＴ７の判別処理を実行し
て、再び、ステップＴ３の処理に復帰することとなる。

【００４７】ステップＴ４の判別結果が真となっている
間、プロセッサはミラー１２の揺動角度が変化して新た
な受光位置データが入力される毎に上記の処理を繰り返
し実行することとなるが、図１１に示されように走査角
度がｂΔθとなって１次反射光と２次反射光とが非常に
接近し、反射光の識別が不能となった場合には、ラッチ
バッファ４８からの受光位置データｘａ1 のみが入力さ
れるので、この間、ステップＴ４の判別結果が偽とな
り、アドレスｊのレジスタＲＬ（ｊ）およびＲＳ（ｊ）
の各々にラッチバッファ４８の受光位置ｘａ1 が記憶さ
れる（ステップＴ５）。そして、１次反射光と２次反射
光が分離して再び識別可能な状態になると、ステップＴ
４の判別結果が真となり、再び、２次反射光の発生終了
位置を記憶するレジスタＡｅにアドレス指標ｊの現在値
が更新記憶されると共に、逐次、値の大きな方の受光位
置データがレジスタＲＬ（ｊ）に記憶され、値の小さい
方の受光位置データがレジスタＲＳ（ｊ）に記憶され
る。なお、図１１に示される例では走査角度がｃΔθに
達した時点で２次反射光の発生が検出されなくなるか
ら、２次反射光の発生終了位置を記憶するレジスタＡｅ
に最終的に格納されるアドレス指標ｊの値はｃ−１であ
る。

【００４８】ミラー１２の走査角度がｃΔθに達してか
らは２次反射光の発生が検出されることはないから、以
下、ミラー１２の走査角度が最大走査角度に達するまで
の間、１次反射光が検出される毎にステップＴ５の処理
が繰り返し実行されてレジスタＲＬ（ｊ）およびＲＳ
（ｊ）の各々に１次反射光の受光位置ｘａ1 が順次記憶
され、ミラー１２の走査角度が最大走査角度ｄΔθに達
してステップＴ７の判別結果が真となった段階で、制御
装置のプロセッサはステップＴ１５の処理に移行するこ
ととなる。

【００４９】図１２はこれまでの処理でレジスタＲＬ
（０）乃至ＲＬ（ｄ）とレジスタＲＳ（０）乃至ＲＳ
（ｄ）に記憶された受光位置データの概要を示す説明図
であり、図１１および図１２に示されるように、レジス
タＲＳ（ａ＋１）乃至ＲＳ（ｂ−１）に記憶された受光
位置データは受光素子１４上における１次反射光の移動
軌跡ＬＤ２の要素であり、レジスタＲＬ（ａ＋１）乃至
ＲＬ（ｂ−１）に記憶された受光位置データは受光素子
１４上における２次反射光の移動軌跡ＬＵ１の要素であ
る。また、レジスタＲＳ（ｂ＋１）乃至ＲＳ（ｃ−１）
に記憶された受光位置データは受光素子１４上における
２次反射光の移動軌跡ＬＤ３の要素であり、レジスタＲ
Ｌ（ｂ＋１）乃至ＲＬ（ｃ−１）に記憶された受光位置
データは受光素子１４上における１次反射光の移動軌跡
ＬＵ２の要素であって、レジスタＲＬ（ｂ）およびＲＳ
（ｂ）に記憶された受光位置データは受光素子１４上に
おける１次反射光の移動軌跡ＬＤ２とＬＵ２および２次
反射光の移動軌跡ＬＵ１とＬＤ３に共通する要素であ
る。なお、１次反射光と２次反射光とを識別する分解能
は設定値ＶｓやＮの設定状態によって変化するから、１
次反射光と２次反射光とが重合する領域が１点であると
は限らず、このような場合には、レジスタＲＬ（ｂ），
ＲＬ（ｂ＋１）やレジスタＲＳ（ｂ），ＲＳ（ｂ＋１）
等の複数のレジスタに、重複する受光位置データの値ｘ
ａ1 が記憶されることになる。ミラー１２の走査角度が
ａΔθに達する前とミラー１２の走査角度がｃΔθに達
してからは２次反射光の発生が検出されることはないの
で、レジスタＲＬ（０）乃至レジスタＲＬ（ａ）とレジ
スタＲＳ（０）乃至レジスタＲＳ（ａ）、および、レジ
スタＲＬ（ｃ）乃至レジスタＲＬ（ｄ）とレジスタＲＳ
（ｃ）乃至レジスタＲＳ（ｄ）の各々には、受光素子１
４上における１次反射光の移動軌跡ＬＤ１およびＬＵ３
の要素が記憶される。

【００５０】このようにして全走査角度にわたる検出処
理を終了した制御装置のプロセッサはステップＴ１５に
移行し、同一走査角度に対応して記憶された１次反射光
と２次反射光の受光位置が最も接近する最接近走査角度
を検出するための処理を開始する。ステップＴ１５に移
行したプロセッサは、まず、最接近走査角度に対応する
アドレスを記憶するレジスタＡｃおよびアドレス指標ｊ
に２次反射光の発生開始位置を記憶するレジスタＡｓの
値を設定し、該指標ｊの値に基いて２次反射光の発生開
始位置における１次反射光の受光位置と２次反射光の受
光位置との差を算出し、この値を最小値記憶レジスタＷ
に初期設定する（ステップＴ１６）。この時のｊの値は
Ａｓであって図１１における走査角度（ａ＋１）Δθに
対応する。

【００５１】次いで、制御装置のプロセッサは指標ｊの
値をインクリメントして次の走査角度（ａ＋２）Δθに
対応させ（ステップＴ１７）、アドレス指標ｊの値が２
次反射光の発生終了位置を記憶するレジスタＡｅの値に
達したか否かを判別するが（ステップＴ１８）、達して
いなければ、この走査角度における１次反射光の受光位
置と２次反射光の受光位置との差を算出し、この値が最
小値記憶レジスタＷの現在値よりも小さいか否かを判別
する（ステップＴ１９）。このとき、ステップＴ１９の
処理で算出した値が最小値記憶レジスタＷの現在値より
も小さければ、この値を最小値記憶レジスタＷに再設定
すると共に（ステップＴ２０）、指標ｊの現在値をレジ
スタＡｃに更新記憶する一方（ステップＴ２１）、ステ
ップＴ１９の処理で算出した値が最小値記憶レジスタＷ
の現在値と同等もしくはそれ以上であれば、最小値記憶
レジスタＷおよびレジスタＡｃの値をそのまま保存し、
再びステップＴ１７に復帰して指標ｊの値をインクリメ
ントし、更新された指標ｊの値に基いて、ステップＴ１
８以降の処理を繰り返し実行する。

【００５２】制御装置のプロセッサはアドレス指標ｊの
値が２次反射光の発生終了位置を記憶するレジスタＡｅ
の値に達するまで（ステップＴ１８）、上記の処理を繰
り返し実行し、１次反射光の受光位置と２次反射光の受
光位置との差を逐次算出して、それ以前に最小値記憶レ
ジスタＷに保存された値よりも小さな値が算出される毎
に走査角度に対応するアドレス指標の値をレジスタＡｃ
に更新記憶する。従って、レジスタＡｃには、１次反射
光と２次反射光が同時に検出された走査角度の区間（ａ
＋１）Δθから（ｃ−１）Δθの範囲で１次反射光の受
光位置と２次反射光の受光位置との差が最小となる走査
角度に対応するアドレスの値が再接近走査角度のアドレ
スとして記憶されることとなる。図１１に示される例で
は走査角度がｂΔθのときに１次反射光の受光位置と２
次反射光の受光位置との差が最小値０となるのでレジス
タＡｃにはアドレスｂの値が記憶されることとなるが、
前述したように反射光の識別が不能となった状況が複数
回にわたって検出されたような場合においては、この間
の値が全て最小値０となるので反射光の識別が可能とな
る直前のアドレスがレジスタＡｃに記憶される結果とな
る。なお、ステップＴ１９の判別基準を｜ＲＬ（ｊ）−
ＲＳ（ｊ）｜＜Ｗとすれば、最初に反射光の識別が不能
となった位置のアドレスが記憶される。

【００５３】このようにして、再接近走査角度に対応す
るアドレスレジスタＡｃを検出したプロセッサは、最小
操作角度に対応する第０アドレスから再接近走査角度に
対応する第Ａｃ（＝ｂ）アドレスまでの値の小さな方の
受光位置データＲＳ（ｊ）を１次反射光の受光位置デー
タとして識別し、かつ、再接近走査角度に対応する第Ａ
ｃ（＝ｂ）アドレスから最大走査角度に対応する第ｄア
ドレスまでの値の大きい方の受光位置データＲＬ（ｊ）
を１次反射光の受光位置データとして識別する（ステッ
プＴ２２）。図１３はプロセッサによって識別された受
光位置データの配列状態を示す説明図であり、ｊ＝０〜
ｂまでの値の小さな方の受光位置データＲＳ（ｊ）は図
１１における受光素子１４上の１次反射光の移動軌跡Ｌ
Ｄ１およびＬＤ２の要素であり、また、ｊ＝ｂ〜ｄまで
の値の大きな方の受光位置データＲＬ（ｊ）は１次反射
光の移動軌跡ＬＵ２およびＬＵ３の要素である。制御装
置のプロセッサは、各レジスタに記憶された１次反射光
の受光位置データの各々に対して第２式、第３式の計算
を行ない、各受光位置に対する対象物の座標位置（Ｘ
ｊ，Ｙｊ）を算出して、これらの値を対象物の断面位置
データとして記憶し（ステップＴ２３）、また、ｊ＝０
〜ｂとｊ＝ｂ〜ｄの各々の範囲で対象物の座標位置（Ｘ
ｊ，Ｙｊ）を直線補間して２つの直線を求め、この２直
線の交点により対象物の屈曲点を算出する。

【００５４】上記第２の実施例では同一走査角度に対応
して記憶された受光位置データから各走査角度毎に１次
反射光の受光位置データのみを抽出し、全ての走査角度
に対して対象物の座標位置を算出してから屈曲点を求め
るようにしているので、外乱等による悪影響が少なく、
第１の実施例に比べ更に高い精度で屈曲点の座標を検出
することができる。

【００５５】なお、図９および図１０ではミラー１２を
原位置から最大走査角度の側に向けて揺動する場合の処
理について説明してあるが、ミラー１２を最大走査角度
（揺動限界）から原位置に向けて揺動する場合の処理も
これと略同様である。但し、ステップＴ１の処理でアド
レス指標ｊにアドレス最大値ｄを設定する点と、ステッ
プＴ６の処理で指標ｊの値をディクリメントする点、お
よび、ステップＴ７における判別基準を最小操作角度と
する点、ならびに、ステップＴ９の処理で指標ｊの値を
レジスタＡｅに格納する一方ステップＴ１４の処理で指
標ｊの値をレジスタＡｓに格納する点が異なる。従っ
て、同じ対象物に対して走査を行った場合においては、
ミラー１２を原位置から最大走査角度の側に向けて揺動
する場合であっても最大走査角度から原位置に向けて揺
動する場合であっても、ステップＴ１５の処理開始時点
における各レジスタの値は全く同一である。

【００５６】

【発明の効果】本発明による位置検出方法によると、受
光素子にＣＣＤを用いた従来の検出方法と比べ高い分解
能の精度で対象物の位置を検出できる。また、２次反射
光やノイズ光などによる検出誤差もさけることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザセンサの概要ブロック図である。

【図２】受光素子としてＰＳＤを用いた時の受光位置を
算出する説明図である。

【図３】受光素子の受光位置より対象物の位置を求める
説明図である。

【図４】対象物による２次反射光の説明図である。

【図５】本発明の実施例における信号検出部のブロック
図である。

【図６】同実施例における受光素子の出力の一例を示す
図である。

【図７】同実施例における制御装置のプロセッサが行な
う位置検出に関する第１実施例の処理のフローチャート
である。

【図８】第１実施例における受光位置の一例の説明図で
ある。

【図９】同実施例における制御装置のプロセッサが行な
う位置検出に関する第２実施例の処理のフローチャート
である。

【図１０】同実施例における制御装置のプロセッサが行
なう位置検出に関する第２実施例の処理の続きを示すフ
ローチャートである。

【図１１】第２実施例における受光位置の一例の説明図
である。

【図１２】第２実施例における受光位置を記憶したレジ
スタの配列状態を示した説明図である。

【図１３】第２実施例における１次反射光の受光位置を
記憶したレジスタの配列状態を示した説明図である。

【符号の説明】

１１ レーザ発振器 １２ 揺動ミラー １３ 光学系 １４ 受光素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇尾 宏志 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社 商品開発研 究所 内 (72)発明者 内藤 保雄 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社 商品開発研 究所 内 (72)発明者 岩本 孝 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社 商品開発研 究所 内 (56)参考文献 特開 昭62−64904（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−214007（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物の位置を検出するレーザセンサに
   おける位置検出方法において、受光素子にＣＣＤを用
   い、ＣＣＤの各セルの出力とそのセルの位置の積和を求
   めると共に各セルの出力を加算し、上記ＣＣＤの出力が
   設定されたしきい値を越えるとリセットされ、該しきい
   値以下になると走査するセル数を計数し設定された値に
   なると計数を停止し出力を出す手段を設け、該手段から
   出力があると上記積和を上記加算値で除し受光位置を求
   めると共に上記積和および加算値をリセットし、設定所
   定間隔における上記しきい値を越える受光位置を１以上
   検出し、検出された１以上の受光位置より、レーザビー
   ムの１次反射光による受光位置をもとめて対象物の位置
   を検出することを特徴とするレーザセンサにおける位置
   検出方法。
2. 【請求項２】 レーザビームの走査角度を変化させて１
   以上の受光位置を逐次検出すると共に、２以上の受光位
   置が検出される直前の走査角度に対応する第１の受光位
   置と２以上の受光位置が検出されなくなった直後の走査
   角度に対応する第２の受光位置とを記憶し、上記第１の
   受光位置を得る前の走査角度において得られた１つの受
   光位置と上記第１の受光位置に夫々対応する対象物位置
   とを結ぶ直線と、上記第２の受光位置を得た後に得られ
   た１つの受光位置と上記第２の受光位置に夫々対応する
   対象物位置とを結ぶ直線との交点を求め、該交点位置を
   対象物の位置として検出するようにした請求項１記載の
   レーザセンサにおける位置検出方法。
3. 【請求項３】 レーザビームの走査角度を変化させて検
   出した１以上の受光位置を逐次記憶すると共に、同一走
   査角度に対応して記憶された２以上の受光位置が最も接
   近する最接近走査角度を検出し、走査角度の小さい方か
   ら上記最接近走査角度までは小さい値の受光位置を、ま
   た、上記最接近走査角度から走査角度最大値までは大き
   い値の受光位置を１次反射光の受光位置として検出する
   ようにした請求項１記載のレーザセンサにおける位置検
   出方法。